開關柜振動聲學指紋在線監測硬件使用

GIS及敞開式的隔離開關監測:功能特性:主要功能特性如下：?采用加速度傳感器及電流傳感器監測隔離開關振動聲學指紋及電機電流信號；?具有比對分析功能：可將測量數據與標準信號、歷史測量信號進行橫向及縱向比對分析；?具有診斷分析功能：可對隔離開關狀態進行診斷，并上傳原始數據及分析結果；?具有斷電不丟失存儲數據、復電自啟動、自復位的功能，可連續監測、存儲及導出功能，可夠存儲500次以上的操作數據，并具備批量處理數據功能；?具備振動聲學指紋及電機電流信號波形、包絡分析、時頻圖譜等展示功能；?自動提取分合動作時間、電機峰值電流、電機電流燃弧時間、電流抖動振動聲電力設備監測及診斷技術的“中國智造者”第8頁共12頁學高幅值關鍵特征、振動聲學脈動關鍵特征等參量；?智能分析：依托于我公司建立的海量典型故障案例的數據庫，包絡分析后可快速實現歷史信號重合度對比開展智能分析，更直觀、快速地判斷電力設備運行狀態。為量化信號重合度對比，GZAF-1000S監測系統引入互相關系數的計算。當實時采集信號包絡曲線與正常狀態包絡曲線互相關系數接近1時，實時采集的信號接近正常運行狀態；當互相關系數接近0時，被測設備可能存在故障。GZAF-1000T系列變壓器(電抗器)振動聲學指紋監測時頻能量分布矩陣(ATF圖譜)。開關柜振動聲學指紋在線監測硬件使用

云平臺服務器：數據經現場采集裝置采集后，通過4G/5G無線傳輸模組（或電力光纖專網）傳送至電力設備監測及診斷技術的“中國智造者”第10頁共29頁云服務器進行存儲及深度計算，遠端通過瀏覽器登錄云服務器可隨時隨地查看系統監測內容，對變壓器/電抗器進行運行監測及診斷分析。云平臺系統結構圖如下圖6所示，采用B/S結構（瀏覽器/服務器模式），提供監測系統的數據深度計算、存儲及瀏覽器查看服務，便于管理。信號分析與處理有載分接開關運行狀態分析開關柜振動聲學指紋在線監測硬件使用GZAF-1000T系列變壓器(電抗器)振動聲學指紋監測歷史數據對比。

一、概述變壓器在電力系統中起到電壓變換、電能分配等重要作用，其安全穩定運行對確保供電可靠性具有重要意義。有載分接開關、繞組及鐵芯是變壓器/電抗器的重要組成部分，三者的故障率總和占變壓器/電抗器整體故障的70%左右，而傳統預防性檢修方法具有試驗周期長、影響變壓器正常運行、耗費人力物力等缺點。開展基于聲學指紋的狀態監測，可在在線狀態下及時發現變壓器/電抗器有載分接開關、繞組及鐵芯的潛在故障，并及時預警，從而延長變壓器使用壽命，提高電網運行的可靠性。有載分接開關（On-LoadTapChanger,OLTC）是在勵磁狀態下，通過改變繞組分接位置實現電網的有載調壓，起到穩定負載電壓、調節無功潮流、增加電網靈活度等重要作用。它是調壓變壓器中***的可動部件、關鍵部件之一。國際大電網委員會(GIGRE)等國內外統計結果表明，有載分接開關故障占變壓器總體故障的30%以上，各類故障影響變壓器及整個電網的安全穩定運行，嚴重時更會導致大面積停電、電氣火災等事故。

1、2020年10月20日，我公司榮獲國網公司設備部的邀請，參與國網設備部組織的關于智慧變電站技術方案審查會，向與會的國網公司設備部、各省公司設備部及各省電科院的領導和**們做了《振動聲學指紋監測技術在變電站主設備智慧型綜合監測中的作用和實施方案》的匯報，榮獲與會的領導和**們的高度認可。如下圖25所示：2、2020年10月22日，我公司總經理技術助理王國明博士以技術顧問的身份，參與國網冀北電力有限公司關于智慧物聯體系建設專項勞動競賽成果評審會，會上向國網冀北公司設備運行管理領域的各位領導和**們匯報了《電力設備振動聲學指紋監測技術的發展態勢和應用前景》，并會中作為廠家**參與技術評審，會后榮獲與會的領導和**們的高度認可。GZAF-1000S系列高壓開關振動聲學指紋監測系統GIS及敞開式的隔離開關監測功能特性。

包絡分析：為提高在線監測的準確度，GZAF-1000T系統的數據采集裝置通常采用高采樣率獲取振動聲學信號及驅動電機電流信號，然而大量的數據不利于快速、準確存儲與分析。因而采用包絡分析，簡化并反映原始信號特征，便于后續分析與處理。傳統希爾伯特變換進行包絡分析時存在提取深度不足、存在幅值偏差等問題，因此，GZAF-1000T系統采用小波變換和希爾伯特變換結合的信號包絡分析。有載分接開關振動聲學信號和驅動電機電流信號包絡分析如下圖8的A和B所示。GZAF-1000T系列變壓器(電抗器)振動聲學指紋監測重合度對比。杭州變壓器振動聲學指紋在線監測系統售后服務

GZAF-1000S系列高壓開關振動聲學指紋監測系統--GIS本體監測技術背景。開關柜振動聲學指紋在線監測硬件使用

重合度對比如圖9所示，包絡分析后可快速實現歷史信號重合度對比分析，更直觀地判斷有載分接開關運行狀態。為量化信號重合度對比，系統引入互相關系數的計算。當實時采集信號包絡曲線與正常狀態包絡曲線互相關系數接近1時，實時采集的信號接近正常運行狀態；當互相關系數接近0時，有載分接開關可能存在故障。能量分布曲線基于小波變換的振動信號多分辨率分析結果如下圖10所示。原始信號經8層分解后產生第8層的近似分量和第1層至第8層的詳細分量，計算各層詳細分量信號能量，可獲得信號能量分布曲線。對比正常狀態與異常狀態能量分布曲線，可判斷有載分接開關運行狀態，并提取互相關系數、最大值、平均值、峰度、偏度作為狀態診斷特征參量。圖11為正常狀態與異常狀態振動信號能量分布曲線對比。開關柜振動聲學指紋在線監測硬件使用